Пятна в атмосферах планет-гигантов — это обычное явление. Мало кто не слышал о знаменитом Большом красном пятне на Юпитере. Но не все они доступны для наблюдения с Земли. Похожее пятно в атмосфере Нептуна обнаружилось только приборами космического аппарата «Вояджер-2» в 1989 году, когда он пролетал рядом с этой далёкой планетой. Позже пятно в атмосфере Нептуна увидел космический телескоп «Хаббл». И лишь теперь его впервые засекли с земного телескопа.

Изображение Нептуна, полученное на четырёх длинах волн. Источник изображения: ESO

Пронаблюдать за загадочным пятном в атмосфере Нептуна удалось с помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории, который в виде четырёх разнесённых и синхронизированных оптических телескопов разместился на горе Серро-Параналь в Чили. Более того, команда по изучению атмосферы Нептуна использовала для получения данных многоканальный спектрометр MUSE. Этот прибор позволил разложить отражённый от Нептуна свет на несколько длин волн и, тем самым, рассказал об особенностях его атмосферы на разных высотах.

Новые наблюдения позволили сделать вывод, что пятна — это не просветы в облаках, как на Земле. По всей видимости, это потемнение частиц в атмосфере Нептуна в процессе происходящих там химических и физических процессов. Лёд и аэрозоли смешиваются ниже основного слоя видимой дымки, и это приводит к потемнению ниже уровня дымки.

Также неожиданно вскрылось, что рядом с большим синим пятном в атмосфере планеты на той же высоте обнаружилось яркое пятно, которое не было видно при наблюдении из космоса. Ранее нечто подобное наблюдалось при обнаружении высотных метановых облаков в атмосфере Нептуна, но новое «яркое глубинное облако» оказалось на той же высоте, что и тёмное пятно, а значит, оно имеет другую природу, пока не объяснённую учёными.

Возможность наблюдения за атмосферой Нептуна с Земли позволит астрономам получить больше информации о происходящих там процессах, освободив космические обсерватории для работы с глубинами Вселенной.

Международная группа учёных обнаружила на расстоянии 1400 световых лет от Земли двойную звёздную систему белого и коричневого карликов. Она поможет в изучении ультрагорячих юпитеров — газовых гигантов, расположенных достаточно близко от своих массивных звёзд.

Источник изображений: caltech.edu

Расположенный в системе коричневый карлик имеет температуру 7700 °C, что выше тех 5500 °C, которые отмечаются на поверхности Солнца. Но такой высокий показатель не является «заслугой» самого объекта: коричневый карлик вращается очень близко к своему компаньону — белому карлику WD 0032-317, который подвергает его излучению. Ночная сторона коричневого карлика, обращённая от компаньона, почти на 5700 °C холоднее.

Эта уникальная система поможет учёным больше узнать об экзопланетах, находящихся на небольшом расстоянии от своих звёзд. Интенсивное ультрафиолетовое излучение может лишить такие планеты атмосферы и даже твёрдого вещества. Этот процесс пока изучен слабо, но уникальная система белого и коричневого карлика, которую намного проще наблюдать, во многом повторяет закономерности, свойственные парам звёзд и ульрагорячих юпитеров.

Первоначально систему WD 0032–317 обнаружили в начале двухтысячных в рамках проекта по изучению белых карликов, и на тот момент решили, что таких звёзд в ней две. Белый карлик — это звезда, которая достигла финального этапа своей жизни: расширившись до красного гиганта, она исчерпала запасы топлива, сбросила внешние слои и осталась с горячим инертным ядром. При последующем изучении данных стало ясно, что второй объект относится к классу коричневых карликов.

Коричневые карлики — это уже не планеты, но ещё не звёзды. Они как минимум в 13 раз массивнее Юпитера, но недостаточно массивны, чтобы вырабатывать тепло и давление для превращения водорода в гелий. Это своего рода несостоявшиеся звёзды. Коричневый карлик в этой системе — один из крупнейших среди известных, поскольку его масса составляет от 75 до 88 масс Юпитера. Ошибка в классификации была допущена потому, что при первоначальном наблюдении коричневый карлик был повернут к телескопу стороной, обращённой к белому карлику. При последующем наблюдении к телескопу была обращена ночная сторона объекта.

Астрономов интересует реакция атмосфер горячих юпитеров на интенсивное излучение звезды в той же системе — доходит до того, что молекулы в атмосфере начинают распадаться. Но такие планеты трудно обнаруживать и наблюдать. Этому мешает излучение звёзд-хозяев и их склонность к звёздным бурям: масса планеты измеряется по красному и синему смещениям звёзд, порождаемым гравитационным воздействием планеты. Но это затруднительно сделать, когда звезда быстро вращается и производит вспышки. В некоторой степени их аналогами как раз являются системы из белых и коричневых карликов: первые меньше большинства звёзд, но всё ещё могут выделять достаточно тепла, чтобы сжигать своих компаньонов; а вторые имеют примерно те же размеры, что горячие юпитеры.

Система WD 0032–317 также интересна с позиции изучения эволюции звёзд. Температура белого карлика пока достаточно высока — она указывает, что в таком статусе звезда пребывает «всего» около миллиона лет. При массе 0,4 от массы Солнца такой звезде потребовалось бы слишком много времени, чтобы стать белым карликом — больше возраста самой Вселенной. Учёные предполагают, что раньше два объекта находились в одной газовой оболочке, и в какой-то момент газовый гигант поглотил своего компаньона. Коричневый карлик, в свою очередь, вероятно, помог главной звезде утратить часть своей массы и ускорил её превращение в белого карлика.

Потрясающее изображение скопления материи вокруг звезды V960 Mon, светящегося ярко-голубым цветом в центре золотых «крыльев» из газа и пыли, было создано совместными наблюдениями с Очень Большого Телескопа (VLT) и Атакамской большой антенной решётки миллиметрового диапазона (ALMA). Изучение пылевых сгустков вокруг звезды V960 Mon, расположенной в 5000 световых лет от Солнца, в созвездии Единорога, покажет, как рождаются газовые планеты-гиганты, подобные Юпитеру.

Источник изображений: ESO/ALMA/Weber

Астрономы впервые обратили внимание на молодую звезду в 2014 году, когда она неожиданно увеличила яркость примерно в 20 раз по сравнению с обычной величиной. Наблюдения с помощью инструмента VLT Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) были проведены вскоре после этой вспышки, благодаря чему учёным удалось получить изображения звёздной системы с беспрецедентным уровнем детализации. «Это открытие действительно захватывающее, поскольку оно знаменует собой самое первое обнаружение скоплений вокруг молодой звезды, которые потенциально могут породить планеты-гиганты», — говорится в заявлении наблюдателя Алисы Зурло (Alice Zurlo) из чилийского университета Диего Порталеса.

Исследования показали, что газопылевое облако вокруг V960 Mon, образует серию сложных спиральных рукавов, которые простираются на расстояния, превышающие размер Солнечной системы. Это открытие было подтверждено с помощью ALMA. В то время как VLT и SPHERE предоставили детализированные изображения поверхности сгустков пыли и газа, ALMA смогла «заглянуть» глубже, раскрывая астрономам внутреннюю структуру системы и механизм формирования газового гиганта.

«При использовании ALMA стало очевидно, что спиральные рукава подвергаются фрагментации, что приводит к образованию сгустков с массами, подобными массам планет», — сказал Зурло. «Наша группа искала признаки формирования планет более десяти лет, и мы очень взволнованы этим невероятным открытием», — поддержал его исследователь чилийского университета Сантьяго Себастьян Перес (Sebastián Pérez).

Астрономы называют два способа формирования газовых планет-гигантов. Первый — аккреция, процесс приращения массы небесного тела путём гравитационного притяжения материи из окружающего пространства. Второй — гравитационная неустойчивость, при которой сверхплотные участки протопланетного диска из газа и пыли вокруг звезды коллапсируют.

Объединённые изображения, полученные с помощью ALMA и SPHERE, дали астрономам первые свидетельства наблюдения механизма формирования газового гиганта. «Никто никогда до сегодняшнего дня не проводил реального наблюдения гравитационной нестабильности, происходящей в планетарных масштабах», — заявил руководитель чилийского исследовательского университета Сантьяго Филипп Вебер (Philipp Weber).

Слева — изображение с VLT, справа — с ALMA

Команда чилийских астрономов намерена продолжить изучение процесса формирования этой планетарной системы при помощи Чрезвычайно Большого Телескопа (ELT), который в настоящее время строится в районе пустыни Атакама на севере Чили. Новый телескоп поможет раскрыть «секреты» V960 Mon, скрытые от VLT и ALMA, включая химический состав газопылевых облаков вокруг звезды.

Европейские учёные обнаружили экзопланету, атмосфера которой защищена от перегрева лучами ближайшей звезды благодаря металлическим облакам. По данным Европейского космического агентства (ESA), планета отражает 80 % света звезды. Речь идёт о первой планете за пределами Солнечной системы, столь же «зеркальной», как и Венера.

Планета LTT9779b на орбите звезды, художественная иллюстрация. Источник изображения: ESA

Планета LTT9779b, расположенная в 260 световых годах от Земли, открыта ещё в 2020 году с помощью космического телескопа TESS агентства NASA. С помощью космического телескопа ESA Characterising ExOPlanet Satellite (CHEOPS) выяснить, что в атмосфере планеты буквально формируются облака из металла и идут титановые дожди. Благодаря этому, облачный слой планеты формирует своеобразное «зеркало», защищающее её от ближайшей звезды.

По размеру планета сопоставима с Нептуном (около 50 тыс. км в диаметре) и совершает полный оборот вокруг звезды за 19 часов. Из-за близости к звезде на планете очень высокая температура — несмотря на защиту металлических облаков, на освещаемой звездой стороне LTT9779b она достигает 2 тыс. градусов по Цельсию. Хотя астрономы считали, что при такой температуре формирование облаков невозможно, они всё же есть.

«Это было настоящей головоломкой, пока мы не подумали о процессе формирования облаков как о конденсации, которая остаётся в ванной после горячего душа», — цитирует ТАСС соавтора исследования Вивьен Парментье из Обсерватории Лазурного берега.

Согласно результатам исследования, раскалённые жидкие металлы и минералы-силикаты насыщают атмосферу планеты до степени формирования металлических облаков, как зеркало отражающих внешнее излучение. Это, в частности, позволяет защитить атмосферу от «выветривания». Данные об исследовании уже опубликовали в журнале Astronomy & Astrophysics.

Ранее сообщалось, что учёные обнаружили экзопланету, на которой идут дожди из железа, а в атмосфере присутствуют каменные испарения — климат на ней тоже немыслим для посещения человеком и, вероятно, существования любой белковой жизни вообще.

На ежегодном собрании Королевского астрономического общества в Кардиффе астроном Джейн Гривз из Кардиффского университета в Уэльсе сообщила, что её группа снова обнаружила фосфин в атмосфере Венеры. Ранее она сообщала о таком же открытии в 2020 году, но тогда оно вызвало шквал критики и не было подтверждено сторонними наблюдениями. Учёная утверждает, что искать это химическое соединение необходимо глубже в атмосфере Венеры, и она его там нашла.

На Земле фосфин является продуктом жизнедеятельности ряда микроорганизмов. Других источников этого соединения в воздухе химики не знают. Это позволяет принять фосфин как основу для поиска биологической жизни в космосе. Спектральный анализ света звёзд, проходящего сквозь атмосферы экзопланет, а также анализ в радиочастотном диапазоне даёт возможность искать это и другие соединения на безумных расстояниях. Но также точно можно искать фосфин на планетах в нашей системе.

Группа Гривз воспользовалась телескопом Джеймса Кларка Максвелла (JCMT) в обсерватории Мауна-Кеа на Гавайях для поиска фосфина в облаках Венеры. И она его там нашла, что теоретически представляется возможным. На поверхности планеты вряд ли будет существовать биологическая жизнь. Там настолько «тепло», что плавится свинец. Но на высоте от 50 км и выше в атмосфере Венеры вполне земные условия и по давлению, и по температуре.

Попытка найти фосфин другими группами учёных не увенчалась успехом. Российские учёные сразу отмели такую возможность, а американцы выделили на поиск фосфина время летающей обсерватории NASA SOFIA и тоже ничего не нашли.

Миссия к Венере в представлении художника. Источник изображения: Rocket Lab

По словам Джейн Гривз, искать нужно было на другой высоте. Её группа снова обнаружила следы фосфина «примерно в середине облачного покрова Венеры». Ждём реакции научного мира. Жаль, что миссия компании Rocket Lab к Венере отложена до 2025 года или на большее время. Они как раз собирались туда лететь в этом году для поиска неуловимого фосфина.

Учёные Уорикского университета предложили «теорию сэндвича» — новую модель формирования планет, которая объясняет, как между двумя более крупными планетами в звёздной системе может появиться ещё одна небольшая.

Источник изображения: warwick.ac.uk

Классическая модель формирования планет предполагает, что они образуются из протопланетных дисков, возникающих вокруг звезды на ранних этапах развития системы. Частицы протопланетного диска со временем «слипаются» как снежный ком и в течение миллионов лет формируют крупные тела. Классическая теория также объясняет, почему каменистые планеты вроде Венеры и Земли оказались ближе к Солнцу, а газовые гиганты Сатурн и Юпитер — на некотором отдалении от него.

Учёные Уорикского университета выдвинули теорию, согласно которой в протопланетных дисках кольца вещества чередуются с пустотами, в которых планеты уже сформировались. Потоки пыли между ними относительно невелики, но в этих остаточных кольцах вещества между более крупными «братьями и сёстрами» могут появляться более мелкие планеты. Они чем-то напоминают тонкий слой начинки между двумя толстыми ломтями хлеба в сэндвиче.

Авторы исследования утверждают, что при наблюдении на экзопланетами им удалось найти подтверждения своей гипотезы. Она также объясняет появление в Солнечной системе Марса и Урана, окружённых с обеих сторон более крупными планетами.

Международная группа учёных рассказала о планете, дальнейшее изучение которой поможет понять, какое будущее ждёт Землю с расширением Солнца — наша планета может стать либо очень горячей, либо превратиться в новую молодую Венеру.

Источник изображения: cornell.edu

Открытая в 2022 году планета LP 890-9c вращается вокруг красного карлика в 100 световых годах от нас, и она на 37 % крупнее Земли. Красные карлики холоднее Солнца, но и LP 890-9c вращается на расстоянии всего в 6,4 млн км от своей звезды, тогда как от Земли до Солнца 149 млн км. Исследователи считают, что при таких условиях на планете может быть жидкая вода. Если они правы, планета находится в обитаемой зоне — она достаточно удалена от звезды, чтобы на ней могла возникнуть жизнь, но там не настолько жарко, чтобы океаны выкипели, и всё живое погибло. Последний сценарий настиг нашу Венеру, лежащую вне обитаемой зоны.

LP 890-9c находится на внутреннем крае обитаемой зоны — по аналогии ближе Земли, но дальше Венеры. Возможно, она пребывает на том этапе, когда уже началось испарение воды и был запущен процесс превращения в подобие Венеры. Исследователи хотят понять, до какой степени должна раскалиться планета, чтобы она выпустила всю свою воду в космос. Они подготовили три модели с наиболее вероятными сценариями: влажный и мягкий мир наподобие Земли; планета с безудержным развитием парникового эффекта; а также жаркий и бесплодный мир наподобие Венеры.

К сожалению, наблюдение за объектом через доступные авторам телескопы не позволяет им причислить LP 890-9c к какой-либо из этих категорий. Поэтому они рассчитывают на ресурсы космического телескопа «Джеймс Уэбб». Это поможет им понять, есть ли на поверхности планеты жидкая вода, может ли планета быть обитаемой; или описать, какими окажутся условия на Земле, когда Солнце достаточно состарится и начнёт расширяться — такой сценарий может стать реальностью уже через полмиллиарда или миллиард лет. Если LP 890-9c до сих пор остаётся потенциально обитаемым миром, то и у Земли может быть больше времени, прежде чем её океаны испарятся. Если воды там уже нет, то и у Земли меньше времени, чем считалось ранее. То есть LP 890-9c поможет исследователям заглянуть в будущее нашей собственной планеты.

Учёные Лестерского университета (Великобритания), кажется, разгадали тайну того, почему протозвезда FU Ori в 1200 световых годах от Земли 85 лет назад внезапно увеличила свою яркость и до сих пор её не снизила. Виной вспышка, которая в триллион раз мощнее самой мощной вспышки на Солнце, могло быть разрушение гигантской планеты о расположенный вокруг звезды протопланетный диск из сверхгорячего газа и пыли, и последующее поглощение звездой вещества.

Источник изображений: eurekalert.org

Согласно результатам проведённого исследователями моделирования, к растущей звезде могла слишком близко подойти планета в десять раз крупнее Юпитера. Это привело к «экстремальному испарению» супер-юпитера — планета сгорела в перегретом супе из вещества, вращающегося вокруг звезды, а часть вещества планеты звезда поглотила. Авторы работы охарактеризовали этот процесс как «дисковый ад» для молодых планет. Протопланетные диски считаются чем-то вроде яслей планет, и теперь становится ясно, что в этих яслях царят отнюдь не тишина и покой. Это суровые области, в которых множество, если не большинство молодых планет сжигается или даже поглощается своими звёздами.

Поглощение планеты на начальной стадии.

В предложенной учёными модели в протопланетном диске системы FU Ori образовалась область гравитационной нестабильности и порождённый ею сгусток вещества по размеру больше Юпитера, но с гораздо меньшей плотностью. Этот объект с высокой скоростью приблизился к звезде и на расстоянии около 15 млн км от неё столкнулся с протопланетным диском, настолько горячим, что он сжёг внешние слои атмосферы молодой планеты. Гравитационное воздействие FU Ori породило экстремальные приливные силы, которые растянули планету в одном направлении и сплющили в другом — этот процесс называют «эффектом лапши» или «спагеттификацией».

Поглощение планеты на конечной стадии — в нижней части обозначен её остаток

Всё это обеспечило звезду, вокруг которой вращается протопланетный диск, свежим веществом, которым можно «полакомиться». Возникла мощная вспышка, а звезда стала светиться ярче. Учёные считают, что это не единичный прецедент — аналогичные процессы могут протекать и в других формирующихся звёздных системах, но FU Ori отличают как продолжительность вспышки, так и её яркость, которая в триллион раз превысила любую из солнечных.

Сегодня зонд Европейского космического агентства (ESA) BepiColombo совершит очередной гравитационный манёвр около своей целевой планеты — Меркурия. Манёвр поможет космическому аппарату снизить скорость, чтобы через два с половиной года выйти на орбиту Меркурия.

Источник изображений: ESA

Это будет третий пролёт BepiColombo мимо Меркурия, и в 22:34 по МСК космический аппарат пронесётся мимо планеты на крайне близком расстоянии всего в 236 км. Это ближе, чем орбита двух орбитальных аппаратов зонда, которые отделятся от него во время основной миссии. Однако главная цель пролёта заключается не в том, чтобы сделать потрясающие крупные планы поверхности Меркурия, а в том, чтобы замедлить зонд с помощью гравитации Меркурия, чтобы он мог выйти на орбиту планеты в конце 2025 года.

«Так как Земля вращается вокруг Солнца, наш космический аппарат стартовал со слишком большим количеством энергии. Чтобы быть захваченными Меркурием, ему нужно замедлиться, и мы используем гравитацию Земли, Венеры и Меркурия, чтобы сделать это», — сказал в официальном заявлении эксперт ESA по динамике полёта Фрэнк Будник (Frank Budnik).

Миссия BepiColombo, совместный проект Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), является лишь третьим в истории космическим аппаратом, который взглянет на Меркурий, самую близкую к Солнцу планету. Хотя Меркурий в среднем в 10 раз ближе к Земле, чем Юпитер, для того чтобы добраться до планеты, требуется столько же времени, сколько и для того, чтобы добраться до газового гиганта. Это связано с тем, что космический аппарат, находящийся на Меркурии, должен постоянно тормозить против мощного гравитационного притяжения Солнца. Для этого BepiColombo, запущенный в 2018 году, совершает тщательно рассчитанные пролёты мимо планет на своём пути, находясь на орбите Солнца. Ранее зонд дважды пролетал мимо Меркурия — в октябре 2021 года и в июле 2022 года. До этого космический аппарат также один раз посетил Землю и дважды Венеру.

«Когда BepiColombo начнёт ощущать гравитационное притяжение Меркурия, он будет двигаться со скоростью 3,6 км/с по отношению к планете. Это чуть больше половины скорости, к которой он приблизился во время двух предыдущих пролётов Меркурия. Пролёт ещё больше уменьшит скорость космического аппарата относительно Солнца на 0,8 км/с и изменит его направление на 2,6 градуса», — добавил Будник. Прежде чем BepiColombo станет достаточно медленным для захвата скалистой планетой, которая лишь немного больше земной луны, произойдёт ещё три пролёта Меркурия: в сентябре 2024 года, в декабре того же года и последний — в январе 2025 года.

Поскольку некоторые приборы космического аппарата будут работать во время пролёта, учёные с нетерпением ждут возможности использовать эту возможность для проведения измерений среды вокруг Меркурия. BepiColombo также несёт три камеры наблюдения с низким разрешением, которые во время пролёта будут делать черно-белые снимки малоизученной скалистой планеты. «Предыдущие два пролёта Меркурия уже дали интересные научные результаты», — сказал Йоханнес Бенкхофф (Johannes Benkhoff), научный сотрудник проекта BepiColombo в ЕSА. Например, зонд провёл первые в истории измерения слабой южной внутренней магнитосферы планеты и выявил состав заряженных частиц в этой области.

Космический аппарат BepiColombo состоит из двух орбитальных аппаратов, которые в настоящее время путешествуют по Солнечной системе, состыкованные друг с другом. В результате этого некоторые приборы зондов закрыты во время полёта. Тем не менее, во время сегодняшнего пролёта два прибора, предназначенные для измерения формы поверхности Меркурия и изучения его гравитационного поля, впервые соберут данные. Основные камеры орбитального аппарата с высоким разрешением, к сожалению, пока недоступны.

Планета WASP-76 b прославилась благодаря дождям из железа — температура на ней достигает 2400 градусов по Цельсию, что способствует существованию весьма специфических условий, при которых металлы испаряются, а после проливаются на поверхность. Теперь исследователи обнаружили в атмосфере планеты в изобилии 11 химических элементов, обычно формирующих камни.

Источник изображения: Prettysleepy/pixabay.com

Примечательно, что некоторые элементы, обнаруженные в атмосфере далёкой планеты, в газовых гигантах солнечной системы вроде Сатурна и Юпитера не обнаружены вовсе — это поможет кое-что узнать о собственной Солнечной системе.

Расположенная в 634 световых годах от Земли в созвездии Рыб планета WASP-76 b отличается невероятными температурами из-за близости к местной звезде — она в 12 раз ближе к ней, чем Меркурий к Солнцу и классифицирована, как т.н. «ультрагорячий Юпитер». Вокруг звезды планета обращается за 1,8 земных дня и, хотя её масса составляет всего 85 % от массы Юпитера, она почти вдвое больше газового гиганта диаметром и приблизительно вшестеро объёмнее. Всё это — результат близкого присутствия звезды, «раздувающей» планету.

Объект интенсивно изучается ещё с момента открытия в 2013 году. В 2020-м обнаружилось, что на планете идут дожди из железа. Планета приливно заблокирована — всегда обращена одной стороной к местной звезде, поэтому температура на другой её части заметно ниже, в результате чего испарившееся железо конденсируется и выпадает буквально в виде дождя. Новые наблюдения с помощью спектрографа MAROON-X телескопа Gemini North на Гавайях позволило изучить состав атмосферы в беспрецедентных деталях.

Из-за невероятных температур на планете элементы, из которых обычно формируются камни на планетах вроде Земли — например, железо и магний, здесь находятся в газообразном состоянии в верхних слоях атмосферы. По результатам исследований учёные смогут делать предположения и о составе других газовых гигантов — подобные элементы на более холодных планетах вроде Юпитера, вероятно, просто незаметны, поскольку находятся в более глубоких слоях атмосферы. Также выяснилось, что содержание марганца, хрома, магния, ванадия, бария и кальция близко соответствует не только содержанию этих химических элементов в собственной звезде планеты, но и количествам, обнаруженным на Солнце. В целом учёные предположили, что звёзды одного возраста имеют примерно один состав с одинаковым содержанием элементов тяжелее водорода и гелия.

WASP-76 b в представлении художника. Источник изображения: Frederik Peeters

То, что сформировавшаяся из окружавшего звезду протопланетного диска WASP-76 b имеет химический состав, похожий на состав ближайшей звезды, косвенно свидетельствует о том, что это может касаться и других гигантских планет, тогда как землеподобные варианты формируются в результате более сложных процессов.

При этом атмосфера WASP-76 b оказалась не вполне такой, как ожидалось. Считается, что разница в составах верхних слоёв атмосфер гигантских планет связана с даже незначительной разницей температур — некоторые элементы конденсируются и спускаются ниже, что может служить своеобразными «отпечатками пальцев» планет. Вероятно, две планеты с немного отличающимися температурами могут иметь очень разные атмосферы, как два горшка с водой. При температуре -1° C вода замерзает, а +1° C — остаётся жидкой. Например, на WASP-76 b обнаружен кальций, но на более прохладной планете его могут и не найти.

Сделан и ряд других открытий. Например, не исключено, что избыток никеля свидетельствует о том, что в своё время планета поглотила какое-то небесное тело, аналогичное Меркурию и богатое подобным элементом.

Астрономы продолжат изучать экзопланету и похожие миры, пытаясь выяснить, как температуры влияют на составы атмосфер. Учёные надеются, что некоторые открытия будут применимы к планетам, расположенным намного ближе к Земле. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature 14 июня.

Международная группа астрономов открыла вторую в истории многопланетную циркумбинарную звёздных систему, что даёт поклонникам «Звёздных войн» надежду на то, что однажды они смогут отправиться на планету, похожую на Татуин. Недавно обнаруженная планета BEBOP-1c присоединяется к TOI-1338b, обнаруженной в той же системе в 2020 году. Пока астрономам известно только 12 циркумбинарных систем, и это вторая система, в которой находится более одной планеты.

Источник изображения: hothardware.com

Циркумбинарная система состоит как минимум из одной планеты, которая вращается вокруг двух звёзд вместо одной. Планеты, вращающиеся вокруг этих двойных солнечных систем, были обнаружены с использованием нескольких различных методов. Например, TOI-1338b была обнаружена транзитным методом, когда планета проходила перед более яркой из двух звёзд, вокруг которых вращается. BEBOP-1c, с другой стороны, была обнаружена с использованием доплеровского метода, также известного как метод колебания или метод радиальной скорости.

Это метод, который использовался для исследования первой экзопланеты. Команда использовала самые современные инструменты, установленные на двух телескопах в пустыне Атакама в Чили. Хотя команде не удалось измерить массу TOI-1338b с помощью этого метода, им удалось обнаружить BEBOP-1c. Планета имеет период обращения 215 дней и массу в 65 раз больше, чем Земля. Она была названа в честь проекта по сбору астрономических данных Binaries Escorted By Orbiting Planets (BEBOP).

Поскольку в случае циркумбинарной геометрии обе звезды вращаются вокруг друг друга, они действуют как гигантская лопасть, которая возмущает ближайшее к ним пространство и препятствует формированию планет, за исключением областей, которые находятся в спокойном состоянии и находятся далеко от звезды.

На данный момент учёным не удалось определить размер BEBOP-1c, но они продолжают исследования методом транзита с целью установить её массу. Что касается ранее открытой планеты TOI-1338b, астрономам удалось установить её предельную массу и плотность. По словам учёных, плотность планеты невысока и сопоставима с «бисквитным тортом», что делает её оптимальной для дальнейших исследований с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб».

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил следы водяного пара в атмосфере сверхгорячего газового гиганта WASP-18 b, расположенного в 400 световых годах от Земли. Сам факт того, что телескоп смог обнаружить «сигнатуры» присутствия воды на такой дистанции, говорит о великолепном разрешении использованного оборудования.

Иллюстрация. Источник изображения: NASA/JPL-Caltech

WASP-18 b приблизительно в 10 раз массивнее Юпитера и вращается всего в 3,1 млн км от солнцеподобной звезды. Для сравнения Меркурий находится от Солнца на расстоянии около 63,4 млн км. Период обращения вокруг звезды WASP-18 составляет всего один земной день.

Из-за того, что планета находится так близко к своей звезде, температура её атмосферы столь высока, что, по данным NASA, буквально расщепляет большинство молекул воды. Тем не менее спектральный анализ атмосферы показал, что, несмотря на температуру порядка 2700 градусов по Цельсию, там всё же сохраняются некоторое количество воды.

WASP-18 b обнаружили ещё в 2008 году и изучали с помощью других телескопов, включая «Хаббл» и другие известные космические обсерватории, но ни одна из них не была достаточно чувствительной, чтобы обнаружить сигнатуры воды в атмосфере удалённой экзопланеты.

Источник изображения: NASA/JPL-Caltech

Помимо того, что планета столь массивна, горяча и находится чрезвычайно близко к своей звезде, она ещё и приливно заблокирована. Это означает, что WASP-18 b всегда повёрнута к звезде одной стороной. В результате в разных частях планеты температура значительно отличается — на солнечной стороне на 1100 градусов (по Цельсию) жарче, чем в «сумеречной зоне». Учёные не ожидали, что разница будет столь велика и теперь желают понять, какой неучтённый фактор оказывает подобное влияние, предотвращающее распространение жара по всей планете. Как заявляют учёные, карта яркости WASP-18 b свидетельствует об отсутствии ветров «с востока на запад», что, по данным исследователей, соответствует моделям с «атмосферным сопротивлением». В качестве возможного объяснения допускается наличие у планеты сильного магнитного поля, что, как считают исследователи, могло бы стать чрезвычайно захватывающим открытием.

По данным исследователей, «Джеймс Уэбб» обеспечивает большую чувствительность при создании детальных температурных карт, чем когда-либо раньше. Впервые карта составлена с помощью аппаратуры «Джеймса Уэбба», особенно учёных впечатляет то, что полученные результаты соответствуют некоторым предложенным ранее моделям — в частности, речь идёт о значительном падении температуры в регионах, где планета не освещается прямо местной звездой. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Астрономы впервые смогли наблюдать процесс поглощения планеты солнцеподобной звездой. Это позволит пролить свет на то, что именно случится с Землёй через несколько миллиардов лет, когда умирающее Солнце расширится, буквально пожирая нашу планету.

Иллюстрация. Источник изображения: International Gemini Observatory

Изучая звёзды на разных стадиях их эволюции, учёные давно установили, что Солнце и подобные ему звёзды, «умирая», проходят стадию «красных гигантов», увеличиваясь в 100‒1000 раз в сравнении с исходным диаметром, попутно поглощая находящиеся на их орбитах планеты. Хотя исследователи давно установили, как будут протекать события, до недавних пор было невозможно обнаружить какие-либо реальные свидетельства таких сценариев. Как сообщили журналистам представители Массачусетского технологического института (MIT), ранее учёные часто обнаруживали звёзды незадолго до поглощения ими планет или вскоре после, но увидеть сам процесс поглощения так и не удавалось.

В ходе исследования всплеска излучения, получившего название ZTF SLRN-2020 и произошедшего в 12 тыс. световых лет от Земли, звезда всего за неделю увеличила яркость в 100 раз. Дальнейшие исследования зарегистрированного в 2020 году явления показали, что данный источник в процессе своей активности сформировал большое количество «холодной» пыли. Хотя ранее считалось, что вспышка могла произойти в результате слияния с другой звездой, дополнительные исследования с помощью инфракрасного телескопа NEOWISE показали, что изначальный выброс энергии был в тысячу раз меньше, чем обычно бывает при слияниях звёзд.

Другими словами, тело, поглощённое звездой, было в 1000 раз меньше, чем любая из звёзд, наблюдавшихся ранее в процессе слияния. Например, масса Юпитера как раз составляет около одной тысячной массы Солнца. Учёные пришли к выводу, что речь шла именно о поглощении планеты. Анализ данных показал, что масса «выброшенного» в ходе события водорода составила 33 земных массы, а пыли — 0,33 земных массы. Расчёты позволили учёным утверждать, что масса наблюдавшейся звезды составляла 0,8‒1,5 солнечной, а масса планеты — 1‒10 масс Юпитера. Ожидается, что Землю постигнет та же судьба, когда солнце станет красным гигантом примерно через 5 млрд лет. Впрочем, вспышка в этом случае для отдалённого наблюдателя будет не такой яркой.

Что точно происходило с планетой в наблюдавшемся случае, пока неизвестно. Тем не менее, теперь учёные представляют себе, как именно выглядит планетарное поглощение, и смогут выявлять похожие события в будущем. Подробное описание исследования опубликовано в докладе в журнале Nature.

На днях появилась информация о том, что японским астрономам под руководством Шуна Иноуэ (Shun Inoue) из Киотского университета удалось поймать сильнейшую за всю историю наблюдений вспышку на звезде.

Новые наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» показали, что скалистая планета, вращающаяся вокруг красного карлика TRAPPIST-1, вероятнее всего, не имеет никакой атмосферы. Это лишает учёных надежды на то, что на планете TRAPPIST-1b может обнаружиться биологическая жизнь. Впрочем, в системе имеется ещё шесть землеподобных планет для изучения.

Источник изображения: NASA

Астрономы использовали камеру среднего инфракрасного диапазона Mid-Infrared Instrument (MIRI) телескопа «Джеймс Уэбб» для измерения температуры на планете. Из семи планет системы TRAPPIST-1, планета TRAPPIST-1b размером в 1,4 раза больше Земли, находится ближе всего к местному светилу. Измерения показали, что дневная температура на планете составляет 230 градусов по Цельсию. По мнению астрономов, наличие атмосферы маловероятно, поскольку следов перераспределения света атмосферой или его поглощения углекислым газом или другими веществами не обнаружено. В NASA заявили, что рассчитывали на другие результаты. Некоторые исследователи прогнозировали наличие плотной атмосферы.

Расстояние между TRAPPIST-1b и звездой составляет всего 1/100 от расстояния, разделяющего Землю и Солнце, планета в 40 раз ближе к звезде, чем Меркурий к нашему светилу. Хотя красный карлик светит далеко не так ярко, как Солнце, планета получает вчетверо больше звёздного света, чем Земля. Другими словами, астрономы всерьёз не рассчитывали на наличие жизни ещё до того, как выяснилось, что атмосфера здесь отсутствует. Впрочем, в любом случае речь идёт о большом научном прорыве, поскольку «Джеймс Уэбб» доказал возможность получения подробной информации о столь отдалённом объекте.

Известно, что в системе TRAPPIST-1 имеются как минимум три планеты, имеющие условия для существования воды в жидком виде и в теории способные служить прибежищем для жизни: TRAPPIST-1e, 1f и 1g.

Источник изображения: NASA

TRAPPIST-1 чрезвычайно популярна среди учёных — эта система за исключением Солнечной является самой исследованной по версии NASA. Звезда расположена в 40 световых годах от Солнца. Размер красных карликов подобного типа составляет всего от 0,08 до 0,6 от солнечного, это самый распространённый тип звёзд в Млечном пути. По словам учёных, в нашей галактике находится примерно в 10 раз больше таких звёзд, чем солнцеподобных. При этом 95 % скалистых планет земного размера в Млечном пути, вероятно, вращаются именно вокруг звёзд вроде TRAPPIST-1, поэтому изучение этой звёздной системы может помочь учёным понять, на каких объектах лучшие условия для возникновения жизни.

Предыдущие наблюдения с помощью телескопа «Хаббл» и отправившегося на покой телескопа «Спитцер» не обнаружили следов атмосфер на всех планетах звёздной системы. Тем не менее, учёные не исключают возможности, что на TRAPPIST-1b всё-таки существует очень тонкая атмосфера, которая может отличаться от атмосфер планет Солнечной системы. В июне запланированы новые наблюдения, внимание будет уделяться излучению с другими длинами волн, предлагается наблюдать за большей частью орбиты планеты. Не исключено, что это поможет открыть новые типы атмосферы. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

В конце этого месяца жители Земли смогут наблюдать редкое астрономическое явление под названием большое планетарное выравнивание, более известное широким массам как парад планет. Юпитер, Меркурий, Уран, Марс и Венера выстроятся в одну линию на небольшом участке неба вскоре после захода Солнца 28 марта.

Источник изображения: dailymail.co.uk

Наиболее яркими будут Меркурий и Юпитер, увидеть которые все желающие смогут вблизи линии горизонта. Венера расположится выше в небе, Марс — вблизи первой четверти Луны, а чтобы рассмотреть Уран потребуется бинокль или телескоп. Все пять планет можно будет наблюдать с Земли при ясной погоде в 50-градусном секторе неба. Это означает, что при наблюдении с поверхности Земли будет казаться, что планеты находятся близко друг к другу.

Случаи, когда в одну линию выстраиваются две или три планеты, не являются редкостью. Однако планетарное выравнивание сразу пяти планет происходит не так часто. Прежде подобное явление наблюдалось в 2022, 2020 и 2016 годах. В прошлом году астрономы северного полушария Земли могли наблюдать, как в одну линию выстроились Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн.

По данным источника, в этом году астрономы смогут наблюдать ещё несколько планетарных выравниваний. В следующем месяце в одну линию выстроятся Меркурий, Уран, Венера и Марс. При этом они будут находиться в 35-градусном секторе неба. В конце апреля в 40-градусном секторе неба сойдутся Марс, Венера, Уран и Меркурий.